标准值与设计值的探讨.doc

标准值与设计值的探讨.doc标准值与设计值摘要:荷载和材料强度的标准值是通过试验取得统计数据后,根据其概率分布,并结合工稈经验,取其屮的某一分位值(不一定是最大值)确定的。设计值是在标准值的基础上乘以一个分项系数确定的(在国标《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001屮有说明)。荷载的设计值等于荷载的标准值乘荷载分项系数。这在荷载规范中己有明确规定,;;材料强度的设计值等于材料强度的标准值乘材料强度的分项系数。在现行笛结构设计规范屮虽没有给出材料强度的分项系数,而是直接给出了材料强度的设计值,但你如果仔细研究是不难发现标准值和设计值Z间的系数关系的。材料强度的分项系数一般都小于1。各种分项系数在某种意义上可以理解为是一种安全系数。我们做结构设计时,涉及到的荷载有永久荷载和可变荷载,偶然荷载(主要在抗震设计方面)它们对构件所产生的效应,往往需要根据不同的要求进行组合设计,才能使结构处于规定的可靠度范围内,规范在承载能力极限状态和正常使用状态这两种状态下,给出了五个常用组合。它们是基本组合,偶然组合,标准组合,频遇组合,准永久组合。其中基木组合(可变荷载效应控制组合和永久荷载控制组合中取一个较大组合值)和偶然组合是在承载能力极限状态设计屮进行钢筋混凝土的配筋计算时选用的,而肩面三种组合是在正常使用状态下进行抗裂缝,裂缝宽度以及挠度时选用的。关键字:标准值,设计值,承载能力极限状态设计,正常使用极限状态设计,可变荷载效应组合,永久荷载效应组合,标准组合,频遇组合,准永久组合,pkpmo一:荷载的分类荷载可分为;永久荷载和可变荷载,偶然荷载。偶然荷载是指在结构使用期问不•定岀现•旦岀现其值很大且持续时间很短的荷载。—般是指地震作用,播击、爆炸。一般考虑的多的是地震作用了,地震作用(包括地震力和地震加速度等)由《建筑结构抗震规范》GB50011-2010具体规定。做极限承载能力设计时,偶然荷载的代表值不乘以分项系数,这是因为偶然荷载标准值确定本身就带有主观臆测的因素,与偶然荷载同时出现的其他荷载可根据观测资料和工程经验采用适为党的代表值。设计公式可按《建筑结构抗震规范>GB50011—2010确定。(需要说明的是H前对偶然作用或荷载,在国内尚未有比较成熟的确定方法,因此《荷载规范》在这方面仍未对它具体规定,丁程屮可参考国际标准化协会止在拟订屮的《人为偶然作用》(DIS10252)的规定,该标准H前主要是对在道路和河道交通屮和撞击有关的偶然荷载(等效静力荷载)代表值给出•些规定,血对爆炸引起的偶然荷载仅给出原则规定。所有対于偶然荷22和偶然荷载组合这里不做重点讨论。)永久荷载在结构使用期间其值不随时间变化或其变化与平均值相比可以忽略不计或其变化是单调的并能趋于限值的荷载(就是平时我们所讲的恒载)。而可变荷载是指在结构使用期间其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。这两种荷载都具有不同性质的变异性,我们做设计的时候不可能把各种统计参数,通过复杂的概率运算进行具体设计。因此,在设计时,除了采用能便于设计者使用的设计表达式外,对荷载仍应赋予一个规定的量值,称为荷载代表值。荷载可根据不同的设计要求,规定不同的代表值,以使之能更确切地反映它在设计屮的特点。在荷载规范屮给出荷载的四利I代表值:标准值、组合值、频遇值和准永久值,荷载标准值是荷载的基本代表值,而其他代表值都可在标准值的呈础上乘以相应的系数后得出。対于永久荷载來说它的代表值只有标准值可Wo(《在结构可靠度统一标准》屮还有个作用设计值,用标准值乘以分项系数得到的。)因为它是长期作用在构件丄的,不像可变荷载它还存在出现的概率。下面我们来讨论下可变荷载下的标准值,组合值,频遇值与准永久。二:。荷载的标准值在设计基准期内最人荷载的意义上确定的,它没有反映荷载作为随机过程而具有随吋间变片的特性。半结构按正常使用极限状态的要求进行设计时,例如要求控制房屋的变形,裂缝,局部损坏及引起不舒服的振动时,就应从不同的要求,来选择荷载的代表值。可变荷载的频遇值对可变荷载在设计基准期内,其超越的总时问为规定的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。它相当于在结构上时而出现较大的荷载,但总小于荷载的标准值。而可变荷载的准永久值对可变荷载在设计基准期内其超越的总吋间约为设计基准期一半的荷载值。可以理解为在设计基准内经常出现的荷载值(接近于永久荷载)。,组合值,频遇值,准永久值经常出现的组合有:标准组合,频遇组合与准永久组合屮。而这三个组合,就是我们用来验算正常使用状态下构件的抗裂,裂